CN212654527U - 一种无人机吊挂抛投系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机吊挂抛投系统，其包括：绞车单元，其连接无人机，用于收放绳索；挂钩，其连接所述绳索，用于挂载物品；作业吊舱，其连接无人机机体，用于实时获取运输和/或抛投物品时的环境图像信息；绞车控制单元，其用于控制绞车单元动作，以实现绳索的收放；挂钩控制单元，其连接所述挂钩，用于控制所述挂钩松开，使得物品与挂钩脱离；以及地面站，其分别连接所述挂钩控制单元以及绞车控制单元，用于与挂钩控制单元以及绞车控制单元进行信号通信。其可进行超远距离的吊挂、运输任务，且可夜间可以进行吊挂运输任务，此外还可以克服绳索吊挂重物方式中，无人机在飞行中吊挂重物的晃动引起的飞机安全问题。

Description

一种无人机吊挂抛投系统

技术领域

本实用新型涉及无人机领域，具体为一种无人机吊挂抛投系统。

背景技术

目前，在无人直升机运输抛投领域多采用在无人机机腹下方安装固定抛投装置，将被运输的重物通过抛投装置固定，然后进行飞行运输，进而投送到预定地点的方案。进一步的，在进行无人机抛投作业时，无人机需要在地面操作人员的视线范围内，然后地面操作人员通过肉眼去观察飞机的位置，确定抛投点后，再通过地面人员的操作来实现无人机的空中抛投释放重物。

但上述方案中存在如下缺陷：1.无法在超视距范围实现远距离、无人化的抛投、抛放作业；2.无法在夜间进行作业；3.吊运飞行过程中，被吊运重物的晃动对飞机带来的危险。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种无无人机吊挂抛投系统，其可进行超远距离的吊挂、运输任务，且可夜间可以进行吊挂运输任务，此外还可以克服绳索吊挂重物方式中，无人机在飞行中吊挂重物的晃动引起的飞机安全问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

提供一种无人机吊挂抛投系统，其包括：绞车单元，其连接无人机，用于收放绳索；挂钩，其连接所述绳索，用于挂载物品；绞车控制单元，其用于控制绞车单元动作，以实现绳索的收放；挂钩控制单元，其连接所述挂钩，用于控制所述挂钩松开，使得物品与挂钩脱离；以及地面站，其分别连接所述挂钩控制单元以及绞车控制单元，用于与挂钩控制单元以及绞车控制单元进行信号通信。

优选的，所述绞车单元为电动绞车。

优选的，所述挂钩为电动挂钩。

优选的，所述无人机吊挂抛投系统还包括作业吊舱，其连接无人机机体，用于实时获取运输和/或抛投物品时的环境图像信息。

优选的，所述挂钩控制单元包括：无线通信模块、控制器以及传感器；所述无线通信模块分别连接所述控制器以及地面站，所述控制器连接所述挂钩，所述传感器分别连接所述绳索、挂钩以及地面站；

无人机达到预定位置后，所述地面站产生并发送驱动信号至绞车控制单元，以通过绞车控制单元控制所述绞车单元动作，以实现绳索的下放；所述传感器用于检测绳索的拉力变化，当挂钩上挂载的物品触底时，所述传感器将检测到的绳索拉力变化信号发送至所述地面站，地面站产生挂钩松开信号，并将其通过无线通信模块传递至所述控制器，所述控制器根据所述挂钩松开信号控制挂钩松开，以释放挂载的物品。

优选的，所述无线通信模块包括4G/5G通信模块。

优选的，所述传感器连接所述绳索靠近所述挂钩的一端。

优选的，所述无人机吊挂抛投系统还包括：连接所述控制器的电源模块。

优选的，所述无人机包括无人直升机。

优选的，所述绳索为钢丝绳。

与现有技术相比，本实用新型具备以下有益效果：

本实用新型可进行超远距离的吊挂、运输任务，且带有可在夜间执行运输任务的三光吊舱装置，由此在白天和夜间均可以进行吊挂运输任务，此外还可以克服绳索吊挂重物方式中，无人机在飞行中吊挂重物的晃动引起的飞机安全问题。

附图说明

图1为本实用新型中无人机吊挂抛投系统的安装示意图；

图2为本实用新型中无人机吊挂抛投系统的整体结构图；

图3为本实用新型中挂钩的整体结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

如图1-3所示，本实用新型中的无人机吊挂抛投系统包括：绞车单元1(如电动绞车等)，其连接无人机机舱下100下部，用于收放绳索11；挂钩2(优选的，所述挂钩2为电动挂钩)，其连接所述绳索11(如钢丝绳)，用于挂载物品；作业吊舱3，其连接无人机机体，用于实时获取运输和/或抛投物品时的环境图像信息，本实施例中，所述作业吊舱3优选为三光吊舱，由此，无论是白天还是夜间，均可以进行物品运输、抛投作业，可极大扩展能作业的时间范围，提高作业效率；绞车控制单元4，其用于控制绞车单元1动作，以实现绳索11的收放；挂钩控制单元5，其连接所述挂钩2，用于控制所述挂钩2松开，使得物品与挂钩2脱离；以及地面站200，其分别连接所述挂钩控制单元5以及绞车控制单元4，用于与挂钩控制单元5以及绞车控制单元4进行信号通信。

具体的，所述绞车控制单元4分别连接所述绞车单元1、无人机机体以及地面站200，用于接收来自于所述地面站200的驱动信号，并根据驱动信号控制所述绞车单元1动作，以实现绳索11的收放，本实施例中，所述绞车控制单元4包括连接无人机机体的机载控制单元板，所述驱动信号可由地面站200产生，并依次经地面端的发射数传模块、无人机端的接收数传模块以及无人机机载航电系统传递至所述绞车控制单元4，所述绞车控制单元4再根据所述驱动信号控制所述绞车单元1的电机转动，进一步带动绞车单元1的卷线机构转动，以实现绳索11的收放；需要说明的是，上述驱动信号的传递方式仅为举例，只要有相关机构将驱动信号传递至绞车控制单元4即可。

所述挂钩控制单元5包括：无线通信模块51、控制器52以及传感器53；其中，所述无线通信模块51包括4G/5G通信模块，其分别连接所述控制器52以及地面站200，所述控制器52连接所述挂钩2，所述传感器53分别连接所述绳索11、挂钩2以及地面站200；

无人机达到预定位置后，所述作业吊舱3通过所述绞车控制单元4向地面站200发送环境图像信息并显示；根据所述环境图像信息，在所述地面站200上产生并发送驱动信号至绞车控制单元4，以通过绞车控制单元4控制所述绞车单元1动作，以实现绳索11的下放；所述传感器53用于检测绳索11的拉力变化，当挂钩2上挂载的物品触底时，所述传感器53将检测到的绳索11拉力变化(如拉力变小)信号发送至所述地面站200，地面站200产生挂钩松开信号，并将其通过无线通信模块51传递至所述控制器52，所述控制器52根据所述挂钩松开信号控制挂钩2松开，以释放挂载的物品。

整个工作过程如下：

无人机位于地面时，先通过地面人员将绞车绳索11拉出，再将需要吊挂的物品挂载到挂钩2上，无人机起飞悬停后，地面站200产生产生驱动信号，并依次经地面端的发射数传模块、无人机端的接收数传模块以及无人机机载航电系统传递至所述绞车控制单元4，所述绞车控制单元4再根据所述驱动信号控制驱动卷线机构正转，绳索11被提升，挂钩2带动物品向上运动，直至物品被提升到紧贴至机腹时，绞车单元1停止提升动作，起吊过程完成；因可以通过绞车单元1稳定、匀速收放绳索，使得物品被提升到紧贴至机腹，由此可克服无人机在飞行中因吊挂重物晃动而引起的飞机安全问题，同时免除因固定点挂载方式运输而对起降场地产生的额外要求；

进一步的，无人机开始按照设定的航线飞向目的地，到达预定位置后，所述作业吊舱3通过所述绞车控制单元4向地面站200发送环境图像信息并显示，地面端控制人员据此调整飞机高度和姿态，并在确定地面安全后，通过地面站200产生并发送驱动信号至绞车控制单元4，以通过绞车控制单元4控制卷线机构反转，绳索11开始下放，当被吊挂的物品完全触底后，绳索11上的传感器53会检测到拉力变化信号，地面站200收到拉力变化信号后，产生挂钩松开信号，并将其通过无线通信模块52传递至所述控制器52，所述控制器52根据所述挂钩松开信号控制挂钩2松开，以释放挂载的物品。

由此，本实施例中的无人机吊挂抛投系统可通过远程无线通信的方式进行超远距离的吊挂、运输任务，不必局限于遥控器的控制距离；且带有可在夜间执行运输任务的三光吊舱装置，由此在白天和夜间均可以进行吊挂运输任务。

实施例2：

本实施例与实施例1的不同之处仅在于，所述无人机包括无人直升机；所述传感器53连接所述绳索11靠近所述挂钩2的一端。

此外，为保证持续工作时间，所述无人机吊挂抛投系统还包括：连接所述控制器52的电源模块。

综上所述，本实用新型中的无人机吊挂抛投系统可通过远程无线通信的方式进行超远距离的吊挂、运输任务，不必局限于遥控器的控制距离；且带有可在夜间执行运输任务的三光吊舱装置，由此在白天和夜间均可以进行吊挂运输任务，此外还可以克服绳索吊挂重物方式中，无人机在飞行中吊挂重物的晃动引起的飞机安全问题以及克服以固定点挂载方式运输对起降场地的要求。

需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种无人机吊挂抛投系统，其特征在于，包括：绞车单元，其连接无人机，用于收放绳索；挂钩，其连接所述绳索，用于挂载物品；绞车控制单元，其用于控制绞车单元动作，以实现绳索的收放；挂钩控制单元，其连接所述挂钩，用于控制所述挂钩松开，使得物品与挂钩脱离；以及地面站，其分别连接所述挂钩控制单元以及绞车控制单元，用于与挂钩控制单元以及绞车控制单元进行信号通信。

2.如权利要求1所述的无人机吊挂抛投系统，其特征在于，所述绞车单元为电动绞车。

3.如权利要求1所述的无人机吊挂抛投系统，其特征在于，所述挂钩为电动挂钩。

4.如权利要求1所述的无人机吊挂抛投系统，其特征在于，所述无人机吊挂抛投系统还包括作业吊舱，其连接无人机机体，用于实时获取运输和/或抛投物品时的环境图像信息。

5.如权利要求1所述的无人机吊挂抛投系统，其特征在于，所述挂钩控制单元包括：无线通信模块、控制器以及传感器；所述无线通信模块分别连接所述控制器以及地面站，所述控制器连接所述挂钩，所述传感器分别连接所述绳索、挂钩以及地面站；

无人机达到预定位置后，所述地面站产生并发送驱动信号至绞车控制单元，以通过绞车控制单元控制所述绞车单元动作，以实现绳索的下放；所述传感器用于检测绳索的拉力变化，当挂钩上挂载的物品触底时，所述传感器将检测到的绳索拉力变化信号发送至所述地面站，地面站产生挂钩松开信号，并将其通过无线通信模块传递至所述控制器，所述控制器根据所述挂钩松开信号控制挂钩松开，以释放挂载的物品。

6.如权利要求5所述的无人机吊挂抛投系统，其特征在于，所述无线通信模块包括4G/5G通信模块。

7.如权利要求5所述的无人机吊挂抛投系统，其特征在于，所述传感器连接所述绳索靠近所述挂钩的一端。

8.如权利要求5所述的无人机吊挂抛投系统，其特征在于，所述无人机吊挂抛投系统还包括：连接所述控制器的电源模块。

9.如权利要求1所述的无人机吊挂抛投系统，其特征在于，所述无人机包括无人直升机。

10.如权利要求1所述的无人机吊挂抛投系统，其特征在于，所述绳索为钢丝绳。

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